Peter Tucker
0 
2064
399
Nasz świat jest pełen chemikaliów, które nie powinny istnieć.
Lżejsze pierwiastki, takie jak węgiel, tlen i hel, istnieją dzięki intensywnym energiom syntezy jądrowej, miażdżącym razem protony wewnątrz gwiazd. Ale pierwiastki od kobaltu po nikiel i miedź, aż po jod i ksenon, w tym uran i pluton, są po prostu zbyt ciężkie, aby można je było wyprodukować przez fuzję gwiazd. Nawet jądro największego i najjaśniejszego słońca nie jest gorące i nie jest na tyle pod ciśnieniem, aby cokolwiek było cięższe od żelaza.
A jednak tych chemikaliów jest mnóstwo we wszechświecie. Coś je tworzy. [Podstawowy, moja droga: 8 elementów, o których nigdy nie słyszałeś]
Klasyczna historia głosi, że winowajcą są supernowe - eksplozje, które rozrywają niektóre gwiazdy na strzępy pod koniec ich życia. Te eksplozje powinny na krótko osiągnąć energię wystarczająco intensywną, aby stworzyć cięższe pierwiastki. Dominującą teorią wyjaśniającą, jak to się dzieje, są turbulencje. Zgodnie z teorią, gdy supernowa wrzuca materiał do wszechświata, fale turbulencji przechodzą przez jej wiatry, na krótko ściskając wyrzucony materiał gwiezdny z siłą wystarczającą, aby uderzyć nawet odporne na fuzję atomy żelaza w inne atomy i utworzyć cięższe pierwiastki.
Ale nowy model dynamiki płynów sugeruje, że to wszystko jest złe.
„Aby zainicjować ten proces, potrzebujemy pewnego rodzaju nadmiaru energii” - powiedziała naczelna autorka badania Snezhana Abarzhi, materiałoznawca z University of Western Australia w Perth. „Ludzie przez wiele lat wierzyli, że tego rodzaju nadmiar może powstać w wyniku gwałtownych, szybkich procesów, które mogą być w istocie procesami burzliwymi” - powiedziała .
Ale Abarzhi i jej współautorzy opracowali model płynów w supernowej, który sugeruje, że może zachodzić coś innego - coś mniejszego. Przedstawili swoje odkrycia na początku tego miesiąca w Bostonie, na marcowym spotkaniu American Physical Society, a także opublikowali swoje odkrycia 26 listopada 2018 r. W czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences..
W supernowej materia gwiazdowa odlatuje z jądra gwiazdy z dużą prędkością. Ale cały ten materiał wypływa na zewnątrz z mniej więcej taką samą prędkością. Zatem względem siebie cząsteczki w tym strumieniu gwiezdnej materii nie poruszają się tak szybko. Chociaż mogą występować sporadyczne tętnienia lub wirowanie, nie ma wystarczającej turbulencji, aby utworzyć cząsteczki obok żelaza w układzie okresowym.
Zamiast tego Abarzhi i jej zespół odkryli, że fuzja prawdopodobnie zachodzi w odizolowanych gorących punktach w supernowej.
Wyjaśniła, że eksplozja gwiazdy nie jest idealnie symetryczna. Sama gwiazda ma nieregularne gęstości w momencie przed wybuchem, a siły, które ją rozbijają, również są nieco nieregularne.
Te nieregularności wytwarzają ultradensowne, ultra-gorące obszary w już gorącym płynie wybuchającej gwiazdy. Zamiast gwałtownych fal wstrząsających całą masą, ciśnienie i energia supernowej koncentruje się szczególnie w małych częściach eksplodującej masy. Regiony te stają się krótkimi fabrykami chemicznymi potężniejszymi niż cokolwiek, co istnieje w typowej gwieździe.
I to, jak sugerują Abarzhi i jej zespół, jest źródłem wszystkich ciężkich pierwiastków we wszechświecie.
Dużym zastrzeżeniem jest to, że jest to pojedynczy wynik i jedna praca. Aby się tam dostać, naukowcy oparli się na pracy z papierem i piórem, a także na modelach komputerowych, powiedział Abarzhi. Aby potwierdzić lub odrzucić te wyniki, astronomowie będą musieli porównać je z faktycznymi sygnaturami chemicznymi supernowych we wszechświecie - obłoków gazu i innych pozostałości po gwiezdnej eksplozji.
Wygląda jednak na to, że naukowcy są nieco bliżej zrozumienia, jak dużo materiału wokół nas, w tym wewnątrz naszych ciał, powstaje.
- Galeria: Nasze niesamowite słońce
- Fiery Folklore: 5 Dazzling Sun Myths
- 12 najdziwniejszych obiektów we Wszechświecie
Pierwotnie opublikowano w dniu .